DE69922593T2

DE69922593T2 - Verfahren zur Aktualisierung charakteristischer Werte in einer programmierbaren Betriebseinheit eines industriellen Steuerungssystems

Info

Publication number: DE69922593T2
Application number: DE69922593T
Authority: DE
Inventors: Jacek Szymanski
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: DE69922593D1; JP2000056813A; NO993652D0; FR2781895B1; ES2241248T3; ATE285085T1; FR2781895A1; NO993652L; EP0977099A1; EP0977099B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktualisierung von charakteristischen Werten, insbesondere von Prozessparametern und/oder – variablen, in einer programmierbaren Betriebseinheit eines industriellen Steuerungssystems, bei dem Übertragungen von digitalisierten Informationen im Zeitmultiplex zwischen den programmierbaren Betriebseinheiten, welche dieses System umfasst, vorgesehen sind.
Bekanntlich erfordert die Verwaltung eines industriellen Verfahrenssteuerungssystems das Vorhandensein einer Kommunikationsarchitektur, damit die Übertragungen von Informationen zwischen den diversen programmierbaren Betriebseinheiten, die an der Steuerung des Verfahrens mitwirken können, in gut an die diversen auftretenden Bedürfnisse angepasster Weise gewährleistet sind.
So lehrt das Dokument EP 0 822 473 ein System zur Fernwartung von delokalisierten industriellen Einrichtungen, die von Host-Rechnern in Verbindung mit wenigstens einem entfernten Verwaltungs-Host-Rechner überwacht werden. Die Kommunikationen zwischen den Host-Rechnern werden unter Verwendung des Internet als Kommunikationsinfrastruktur durchgeführt. Internetzugangsprotokolle und -programme werden dort genutzt, um die Wartungsinformationen der industriellen Einrichtungen zu kommunizieren.
Außerdem ist es in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft, auf in einem Speicher einer beliebigen programmierbaren Betriebseinheit eines industriellen Systems gespeicherte Informationen willkürlich durch eine andere programmierbare Einheit dieses Systems über die Kommunikationsarchitektur des Systems unabhängig von der Lokalisierung dieser anderen Einheit in Bezug auf das System zugreifen zu können.
Es ist bekannt, von einem industriellen System kommende Informationen seitenweise statisch in einer gemeinsamen Massenspeichereinheit eines Systems zu speichern, an die die diversen Betriebseinheiten des Systems sich wenden zu können, um die gespeicherten Informationen zu erhalten, die sie jeweils benötigen. Diese Lösung ist jedoch insofern nicht immer befriedigend, als die Nutzung der Speichereinheit durch die Informationen von ihr anfordernden Einheiten zeitaufwändig ist und es schwierig ist, im Laufe des Betriebs des Systems die Entwicklungen/Änderungen vorzunehmen, die sich im Laufe der Nutzung des Systems als notwendig erweisen.
Die Erfindung schlägt daher ein Verfahren zur Aktualisierung von charakteristischen Prozesswerten eines industriellen Prozesssteuerungssystems vor, welches eine Mehrzahl von miteinander über eine Kommunikationsarchitektur verbundenen programmierbaren Betriebseinheiten umfasst, wobei die charakteristischen Prozesswerte in auf der Ebene einer Einheit gespeicherten HTML-Seiten eingesetzt sind.
Einem Merkmal der Erfindung zufolge, sieht das Verfahren vor:

– eine Speicherung der charakteristischen Prozesswerte, die selektiv in den programmierbaren Feldbetriebseinheiten durchgeführt wird, wo diese charakteristischen Werte genutzt werden, wobei jede dieser Feldeinheiten über einen HTTP-Server verfügt, der es ihr ermöglicht; auf Anforderung wenigstens eine HTML-Seite von vorgegebener Struktur anzubieten, in der die von der Einheit gespeicherten charakteristischen Prozesswerte eingefügt sind;
– eine Aktualisierung in Echtzeit der HTML-Seiten durch Einfügen der charakteristischen Prozesswerte, die entweder soeben im Feld von jeder Feldeinheit gesammelt oder über die Kommunikationsarchitektur empfangen worden sind.

Einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge wird die Aktualisierung einer von einer Einheit durch eine externe Anfrage verlangten HTML-Seite durchgeführt durch Konstruieren der zu sendenden Seite durch Ausfüllen einer HTML-Seitenstruktur, die ausgehend von einem in dem Zentralspeicher der Einheit gespeicherten Modell etabliert ist, anhand der letzten von der Einheit gesammelten oder empfangenen charakteristischen Werte.
Einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge umfassen die von einer Feldeinheit gespeicherten charakteristischen Prozesswerte Werte von Prozessvariablen, von Vorrichtungsparametern und/oder von in Echtzeit durch diese Einheit gesammelten und/oder genutzten Werte
Die Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile sind genauer erläutert in der nachfolgenden Beschreibung, die Bezug nimmt auf die nachfolgende Figur.
Die einzige Figur zeigt ein Übersichtsschema einer Kommunikationsarchitektur für ein industrielles Steuerungssystem.
Die in der einzigen Figur dargestellte Kommunikationsarchitektur soll vorgesehen sein, um Informationsaustäusche zwischen programmierbaren Betriebseinheiten 1, 2, 3 eines industriellen Verfahrenssteuerungssystems mit einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen zu gewährleisten. Letztere sind z.B. Aufnehmer 4 und Aktoren 5, die von bestimmten der programmierbaren Betriebseinheiten, allgemein als Feldeinheit bezeichnet, wie etwa den Einheiten 2, überwacht sind.
Die diversen programmierbaren Betriebseinheiten sind herkömmlicherweise um wenigstens einen Prozessor und einen zentralen Speicher aufgebaut, der zusammengesetzt ist aus einer Anordnung von Festwert- und/oder Schreib/Lese-Speichern, wobei wenigstens bestimmte dieser Einheiten wie etwa die Feldeinheiten üblicherweise keinen Massenspeicher vom Typ Festplatte aufweisen.
Die Feldeinheiten sollen Informationen liefern und/oder empfangen, die die Operationen, insbesondere der Steuerung und Messung, betreffen, die von den von ihnen permanent überwachten Vorrichtungen durchgeführt werden. Sie kommunizieren je nach Bedarf mit anderen Einheiten von höherem Niveau wie etwa 1 und 3 des industriellen Steuerungssystems über die Kommunikationsarchitektur, die eine Gesamtheit von Kommunikationsverbindungen 6 umfasst, an die die diversen Einheiten mehr oder weniger direkt angeschlossen sein können.
Eine Zeitmultiplexnutzung der Verbindungen der Gesamtheit 6 ist vorgesehen, um die Übertragungen der Informationen zwischen programmierbaren Betriebseinheiten zu gewährleisten und dabei den Informationen, deren Übertragung nur vergleichsweise flexiblen Randbedingungen hinsichtlich der Dringlichkeit unterliegt, die Nutzung der Zeitspannen zu ermöglichen, die mehr oder weniger regelmäßig von den Informationen, die strengeren Randbedingungen unterliegen, verfügbar gelassen werden.
Es ist insbesondere ein Server 7 vom Typ HTTP in jeder der Feldeinheiten 7 vorgesehen, damit jede dieser Einheiten sie betreffende Informationen im Rahmen einer oder mehrerer HTML-Seiten präsentieren kann. Die präsentierten Informationen sind insbesondere charakteristische Prozesswerte, welche die sie präsentierende Einheit betreffen, insbesondere Parameter, die sich auf Vorrichtungen beziehen, die in dieser Einheit enthalten oder von ihr überwacht sind, Werte von Prozessvariablen, in Echtzeit im Feld für diese Einheit gesammelte Werte, Werte, die die Einheit nutzt.
Jede Feldeinheit 2 speichert also im zentralen Speicher die Struktur der HTML-Seite oder – Seiten, die sie zu Übertragungszwecken in Folge einer Teilnehmeranforderung zu konstruieren in der Lage ist, die sie über die Kommunikationsarchitektur von einer geeignet programmierten Betriebseinheit, hier etwa 3, der Anlage oder gegebenenfalls von einem ebenfalls geeignet programmierten Computer 8 empfängt. Dieser Computer 8 kann an die Kommunikationsarchitektur entweder durch Direktanschluss an eine der Verbindungen der Gesamtheit 6 dieser Architektur oder eventuell über ein anderes Kommunikationsnetz, insbesondere das Internet, über eine Brückeneinheit 10 angeschlossen sein, die hier nicht weiter beschrieben wird, da sie nur indirekt mit der Erfindung zusammenhängt. Die Betriebseinheit 3 oder der Computer 8 umfassen notwendigerweise einen Protokollstack HTTP/STCP/IP, um mit den HTTP-Servern der Feldeinheiten 2 kommunizieren zu können. Im dargestellten Beispiel ist angenommen, dass die Einheit 3 selbst über einen internen Server 7 vom HTTP-Typ verfügt, um ihrerseits Informationen mit Hilfe von HTML-Seiten auf Anforderung eines Teilnehmers liefern zu können, was in bestimmten Anlagen von Nutzen sein kann.
Das Senden einer Anforderung an einen Server 7 einer Feldeinheit 2 durch einen Teilnehmer über die Gesamtheit 6 und eventuell das Kommunikationsnetz 9 löst in an sich bekannter Weise die Erzeugung einer oder eventuell mehrerer HTML-Seiten aus, die nach den im Speicher, vorzugsweise dem Zentralspeicher der abgefragten Einheit, gespeicherten Strukturangaben strukturiert sind. Herkömmlicherweise wird sie erhalten nach Etablieren einer Verbindung der Einheit oder des Computers des Teilnehmers, der der Initiator der an die betreffende Feldeinheit zu übertragenden Anforderung ist. Dieser Teilnehmer verhält sich dann als Client und fordert eine Antwort auf seine Anforderung vom Server an. Die digitalisierten Informationsübertragungen erfolgen transparent zwischen Teilnehmer und Server.
Bei jeder neuen Anforderung wird in der Feldeinheit, an deren Server die Anforderung adressiert gewesen ist, eine entsprechende Seite konstruiert. Diese Konstruktion erfolgt ausgehend von einem entsprechenden Seitenmodell, das in dem zentralen Speicher dieser Feldeinheit gespeichert ist. Die charakteristischen Prozesswerte, die in diese Seite vor dem Senden an den anfordernden Teilnehmer eingefügt werden, umfassen Werte von Prozessvariablen und insbesondere Werte, die in Echtzeit bei den Feldvorrichtungen abgegriffen sind, welche die Einheit, bei der die betreffende Seite konstruiert wird, überwacht. Diese Werte können auch Vorrichtungsparameter sein, die dann von den von der Einheit überwachten Vorrichtungen verwendet werden, und die über diejenige Verbindung der Gesamtheit 6, an die diese Einheit angeschlossen ist, empfangen worden sind.
So ist es möglich, eine quasi ständige Aktualisierung der charakteristischen Prozesswerte eines Steuerungssystems zu erzielen, zum Nutzen jedes Teilnehmers, der eine Anforderung senden könnte, um präzise Informationen über den Betrieb des Systems zu erhalten, und der so direkt bei der Einheit handeln kann, die die funktionale Möglichkeit hat, die aktuellsten Informationen zu besitzen.
Ein solches Verfahren hat eine gewisse Zahl von Vorteilen, da die Benutzerschnittstelle eines Teilnehmers direkt von einer Feldeinheit aus bedient wird und die Konstruktion einer Seite praktisch nur wenig Zeit erfordert. Es ermöglicht eine Trennung des begrenzten Informationsverkehrs, den es erzeugt, von dem, der vom System für seinen eigenen Betrieb erzeugt wird.
Die Nutzung der durch diese charakteristischen Prozesswerte gebildeten Informationen ist leicht durch Teilnehmer realisierbar, die sehr unterschiedlich sein können, weil die Einfügung dieser Werte in HTML-Seiten sie leicht übertragbar und einfach nutzbar macht. Ein Teilnehmer kann bequem aus der Ferne Kenntnis von Informationen nehmen, wenn er über Mittel verfügt, die es ihm ermöglichen, sich von innen oder außen mit der Kommunikationsarchitektur des Systems zu verbinden. Die Speicherung der Informationen an den Feldeinheiten ermöglicht es, eine tatsächliche Aktualität der gelieferten Informationen effizient zu gewährleisten.

Claims

Verfahren zum Aktualisieren von charakteristischen Prozesswerten eines industriellen Prozesssteuerungssystems mit einer Mehrzahl von programmierbaren Betriebseinheiten (1, 2, 3), die untereinander über eine Kommunikationsarchitektur verbunden sind, wobei die charakteristischen Prozesswerte in auf dem Niveau einer Einheit gespeicherte HTML-Seiten eingefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – eine Aktualisierung der charakteristischen Prozesswerte, die selektiv in den programmierbaren Feldbetriebseinheiten (2) durchgeführt wird, wo diese charakteristischen Werte genutzt werden, wobei jede dieser Feldeinheiten über einen Server (7) vom Typ HTTP verfügt, der es ihr ermöglicht, auf externe Anforderung wenigstens eine HTML-Seite von festgelegter Struktur anzubieten, in der die von der Einheit gespeicherten charakteristischen Prozesswerte eingefügt sind; – eine quasi ständige Aktualisierung der HTML-Seiten in Echtzeit bei Erzeugung durch Einfügen der charakteristischen Prozesswerte, die soeben im Feld von jeder Feldeinheit gesammelt oder über die Kommunikationsarchitektur empfangen worden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die durch eine externe Anforderung von einer Einheit angeforderte Aktualisierung einer HTML-Seite durchgeführt wird durch Konstruieren der zu sendenden Seite durch Ausfüllen einer HTML-Seitenstruktur, die ausgehend von einem in dem Zentralspeicher der Einheit gespeicherten Modell mit Hilfe der letzten von der Einheit gesammelten oder empfangenen charakteristischen Werte etabliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die charakteristischen Werte der von einer Feldeinheit gespeicherten Prozesse Werte von Prozessvariablen, Vorrichtungsparameter und/oder von dieser Einheit in Echtzeit gesammelte oder genutzte abgegriffene Werte umfasst.